【正文】 ? （ 2） 理解產(chǎn)生死鎖的必要條件 ——以下四個(gè)條件同時(shí)具備：互斥條件 、不可搶占條件 、 占有且申請(qǐng)條件 、 循環(huán)等待條件 。 ? 輸入、輸出緩沖區(qū) – 內(nèi)存中開辟的兩個(gè)緩沖區(qū)。 ? (4)掌握常用設(shè)備分配技術(shù)：獨(dú)占分配 ， 共享分配 ， 虛擬分配 。 文件系統(tǒng)的安全性 ? 文件保護(hù)是指文件免遭由于文件主或其他用戶的錯(cuò)誤操作造成破壞；文件保密是指未經(jīng)文件主授權(quán)的用戶不得訪問該文件。 UNIX采用這種文件結(jié)構(gòu)。 用戶對(duì)文件的存取方法 ? 用戶對(duì)文件的存取方法有順序存取和隨機(jī)存取兩類 – 順序存取方法：記錄按某種順序排序，并按順序依次訪問記錄。 ? (7)理解文件存取控制的作用及 UNIX系統(tǒng)中采取的辦法 。有 4種常用的頁面置換算法： – （ 1） 先進(jìn)先出法 （ FIFO）：先進(jìn)入內(nèi)存的頁先被換出內(nèi)存。頁式系統(tǒng)的邏輯地址分為頁號(hào)和頁內(nèi)位移量。邏輯地址又稱相對(duì)地址，相對(duì)基地址而言。 ? (5)理解虛擬存儲(chǔ)器的基本特征：虛擬擴(kuò)充 、 部分裝入 、 離散分配 、 多次對(duì)換 。 – 等待完成 – 子進(jìn)程運(yùn)行 – 子進(jìn)程終止 – 父進(jìn)程運(yùn)行 – 發(fā)提示符 SHELL命令執(zhí)行過程流程圖 ? 終端進(jìn)程 讀入命令行 命令有錯(cuò) 典型例題 1 ? 設(shè)有 4道作業(yè)，它們的提交時(shí)間及執(zhí)行時(shí)間如下： ? 試計(jì)算在單道程序環(huán)境下，采用先來先服務(wù)算法和短作業(yè)優(yōu)先算法的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 作業(yè)號(hào) 提交時(shí)間 執(zhí)行時(shí)間 1 2 3 4 解答 ? (1)若采用先來先服務(wù)調(diào)度算法，其調(diào)度順序?yàn)? 4 ? 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間： T=（ +++)/4= ? 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 W=(1+++11)/4= 作業(yè)號(hào) 提交時(shí)間 執(zhí)行時(shí)間 開始時(shí)間 完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 1 2 3 4 作業(yè)號(hào) 提交時(shí)間 執(zhí)行時(shí)間 開始時(shí)間 完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 1 4 3 2 ?平均周轉(zhuǎn)時(shí)間： T=（ +++)/4= ?平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 W=(1+6++)/4= (2)若采用短作業(yè)優(yōu)先算法，則其調(diào)度順序?yàn)? 2 例題 2 ? 在單 CPU和兩臺(tái)輸入 /輸出設(shè)備 (I1,I2)的多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下 ,同時(shí)投入三個(gè)作業(yè) JOB JOB JOB3運(yùn)行。 – 低級(jí)調(diào)度又稱進(jìn)程調(diào)度，其主要功能是根據(jù)一定的算法將 CPU分派給就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程。因此，司機(jī)啟動(dòng)車輛的動(dòng)作必須與售票員關(guān)車門的活動(dòng)取得同步；售票員開車門的活動(dòng)必須與司機(jī)停車取得同步。二者中間的代碼段就是該進(jìn)程的臨界區(qū) ? 對(duì)同步信號(hào)量 full 和 empty的 P、 V操作同樣要成對(duì)出現(xiàn)，但他們分別在不同的程序中 ? 無論在生產(chǎn)者進(jìn)程還是消費(fèi)者進(jìn)程中，兩個(gè) P操作的次序不能顛倒。 – 驗(yàn)證代碼的正確性：設(shè)以不同的次序運(yùn)行各進(jìn)程，是否能保證問題的圓滿解決。 ? 進(jìn)程互斥：在 OS中，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，另一個(gè)進(jìn)程必須等待，當(dāng)占用臨界資源的進(jìn)程退出臨界區(qū)后，另一個(gè)進(jìn)程被允許去訪問此臨界資源。②回收該進(jìn)程所占用的資源③若該進(jìn)程還有子孫進(jìn)程，則還要終止其所有子孫進(jìn)程，并回收它們所占用的全部資源。 – 阻塞態(tài)：是指進(jìn)程因等待某種事件發(fā)生而暫時(shí)不能運(yùn)行的狀態(tài)。 ? UNIX命令的一般格式 – 命令名 [選項(xiàng) ] [參數(shù) ] – 說明 ? 命令名可以是 UNIX系統(tǒng)提供的命令，也可以是應(yīng)用程序名，是由 小寫字母 組成。 操作系統(tǒng)的主要類型 ? 一、 批處理系統(tǒng) ? 單道批處理（內(nèi)存中內(nèi)有一道作業(yè)） – 批處理：是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)一批 作業(yè) 自動(dòng)處理的一種技術(shù)。 二、課程的教學(xué)要求 ? 基本概念 – 多道程序設(shè)計(jì)、并發(fā)、分時(shí)、作業(yè)、進(jìn)程、互斥與同步、周轉(zhuǎn)時(shí)間、吞吐量、重定位、連接、虛擬存儲(chǔ)、虛擬設(shè)備、死鎖、線程 ? 基本知識(shí) – 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源（文件、設(shè)備、處理機(jī)、存儲(chǔ)器）的管理策略 ? 重點(diǎn) – 進(jìn)程概念、存儲(chǔ)管理的各種策略、文件系統(tǒng)的管理、設(shè)備管理和配置 ? 難點(diǎn) – 進(jìn)程的概念及其與程序的區(qū)別、進(jìn)程間同步與互斥的正確實(shí)現(xiàn)、虛擬設(shè)備與虛擬存儲(chǔ) 三、教學(xué)方法與教學(xué)形式及建議 ? 采用多種教學(xué)方法和教學(xué)形式 – 面授、上機(jī)實(shí)踐、小組討論、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上作業(yè)等。 ? 獨(dú)立性：系統(tǒng)中各用戶可以彼此獨(dú)立地操作，互不干擾或破壞。 – 進(jìn)程是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的單位 ,也是資源分配和調(diào)度的獨(dú)立單位 – 程序和進(jìn)程無一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 – 家族關(guān)系：反映父子進(jìn)程間的隸屬關(guān)系。相關(guān)的基本命令有： – ps——檢查系統(tǒng)中當(dāng)前存在的進(jìn)程的狀態(tài)。 同步機(jī)制及其應(yīng)用 ? 用鎖操作原語實(shí)現(xiàn)互斥 – 鎖：在同步機(jī)構(gòu)中，常用一個(gè)變量來代表臨界資源的狀態(tài)，稱為鎖。 ? 從有界緩沖區(qū)中取產(chǎn)品； ? v(mutex)。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子，女兒專等吃盤中的蘋果?？梢岳脠D表形式列出各作業(yè)或進(jìn)程的有關(guān)時(shí)間值，如到達(dá)時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、結(jié)束時(shí)間等，利用評(píng)價(jià)公式計(jì)算出各指標(biāo)的值。 UNIX常用調(diào)度命令 ? nohup：以忽略掛起和退出的方式執(zhí)行指定的命令。CPU(10ms)。 – 編譯階段：把源程序經(jīng)過翻譯或匯編處理，生成目標(biāo)代碼。分區(qū)法通常有： – （ 1）固定分區(qū)：在系統(tǒng)建立時(shí)確定每個(gè)分區(qū)的大小及分區(qū)的個(gè)數(shù)； – （ 2）動(dòng)態(tài)分區(qū)：在轉(zhuǎn)入作業(yè)時(shí)確定分區(qū)的個(gè)數(shù)及每個(gè)分區(qū)的大??；回收分區(qū)時(shí)，合并相鄰空閑分區(qū)從而避免分區(qū)越來越小 – （ 3）可重定位分區(qū)：在裝入作業(yè)時(shí)，根據(jù)需要及時(shí)地將空閑存儲(chǔ)區(qū)拼接在一起，以消除碎片，滿足作業(yè)對(duì)存儲(chǔ)空間的要求； ? 對(duì)換：當(dāng)主存空間不能滿足作業(yè)要求時(shí)，通過對(duì)換技術(shù)來解決。在分段系統(tǒng)中，允許作業(yè)占據(jù)主存中許多分離的分區(qū)，段內(nèi)連續(xù)，段有段號(hào)，但段長可以相同，通過段表進(jìn)行管理。 –（ 1）最佳置換算法 –（ 2）先進(jìn)先出算法 –（ 3）最近最久未使用淘汰算法 解： （ 1）根據(jù)所給頁面走向，使用最佳頁面淘汰算法，頁面置換情況如下： 走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 塊 1 4 4 4 4 4 2 2 塊 2 3 3 3 3 3 1 塊 3 2 1 5 5 5 缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺頁率： 7/12 走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 塊 1 4 4 4 4 4 1 塊 2 3 3 3 3 3 塊 3 2 2 2 2 塊 4 1 5 5 缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺頁率： 6/12 由上述結(jié)果可以看出，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)可以降低缺頁率 （ 2）根據(jù)所給頁面走向，使用先進(jìn)先出頁面淘汰算法，頁面置換情況如下： 走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 塊 1 4 4 4 1 1 1 5 5 5 塊 2 3 3 3 4 4 4 2 2 塊 3 2 2 2 3 3 3 1 缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺頁率： 9/12 走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 塊 1 4 4 4 4 5 5 5 5 1 1 塊 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 塊 3 2 2 2 2 3 3 3 3 塊 4 1 1 1 1 2 2 2 缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺頁率： 10/12 由上述結(jié)果看出，對(duì)先進(jìn)先出算法而言，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)反而使缺頁率上升，這種現(xiàn)象稱為 Belady現(xiàn)象 （ 3）根據(jù)所給頁面走向，使用最近最久頁面淘汰算法，頁面置換情況如下： 走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 塊 1 4 4 4 1 1 1 5 2 2 2 塊 2 3 3 3 4 4 4 4 1 1 塊 3 2 2 2 3 3 3 3 5 缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺頁率： 10/12 走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 塊 1 4 4 4 4 4 4 4 5 塊 2 3 3 3 3 3 3 3 塊 3 2 2 5 2 1 1 塊 4 1 1 1 2 2 缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺頁率： 8/12 由上述結(jié)果可以看出，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)可以降低缺頁率 第五章 文件系統(tǒng) ? 1． 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： ? (1)文件 、 文件系統(tǒng)的概念； ? (2)文件的邏輯組織和物理組織的概念； ? (3)目錄和目錄結(jié)構(gòu)； ? (4)路徑名和文件鏈接； ? (5)文件的存取控制； ? (6)對(duì)文件和目錄的主要操作 。 文件的邏輯組織 ? 文件的邏輯結(jié)構(gòu)是為了方便用戶使用。它的存取速度較快，但不利于文件的動(dòng)態(tài)擴(kuò)充，還可能出現(xiàn)存儲(chǔ)上的碎片。此方法適合連續(xù)文件的存放，缺點(diǎn)是易產(chǎn)生存儲(chǔ)上的碎片。 UNIX文件系統(tǒng)的主要操作 ? UNIX系統(tǒng)文件分為普通文件、目錄文件和特別文件。 二、常用設(shè)備分配技術(shù) ? 與設(shè)備分配有關(guān)的因素 – ① I/O設(shè)備的固有屬性：如獨(dú)占、共享、順序、連續(xù)、直接設(shè)備等 – ②系統(tǒng)所采用的分配算法：如 FIFS，優(yōu)先級(jí)算法等 – ③設(shè)備分配應(yīng)防止死鎖 – ④用戶程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無關(guān)：用戶程序中所用的設(shè)備都是邏輯設(shè)備，由系統(tǒng)根據(jù)用戶的請(qǐng)求和資源的使用，分配具體的物理設(shè)備。 ? 2． 教學(xué)要求： ? (1)理解中斷 、 中斷源 、 中斷請(qǐng)求等概念 。 演講完畢，謝謝觀看！ 。 – ①單緩沖：在設(shè)備與處理機(jī)之間設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)，一般用在數(shù)據(jù)到達(dá)速度與離去速度相差很大的情況 – ②雙緩沖：引入雙緩沖可以提高處理機(jī)與外設(shè)的并行操作速度，一般用在數(shù)據(jù)到達(dá)速度與離去速度相差不大的情況 – ③多緩沖：用于陣發(fā)性的輸入、輸出。 – ④管理統(tǒng)一：對(duì)各種外設(shè)采用統(tǒng)一的管理方法，簡煉、可靠、易于維護(hù)。后備的種類分為定期后備和不定期后備。即對(duì)空閑塊的組織和管理問題。 文件的物理組織 ? 文件的物理組織是指文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)方法。文件的物理組織側(cè)重于提高存儲(chǔ)利用率和減少存取時(shí)間。 一般來說，隨著可用塊數(shù)的增加，缺頁數(shù)將減少 。 邏輯地址分頁，內(nèi)存空間分塊； 引入一個(gè)頁表，實(shí)現(xiàn)從頁號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射 頁號(hào) 塊號(hào) 1 2 2 3 3 1 4 6 解答提示 ：設(shè)頁號(hào)為 P，頁內(nèi)位移為D，邏輯地址為 A，頁面大小為 L，則： P=int（ A/L） W=A mod L 例 1：若在一分頁存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如下所示。過程如圖所示 實(shí)存管理 ? 單一連續(xù)區(qū)分配 – 最簡單的存儲(chǔ)分配方法，即整個(gè)主存區(qū)域的用戶空間均歸一個(gè)用戶作業(yè)使用。 – 編輯階段：利用計(jì)算機(jī)提供的編輯程序，入 UNIX